先进制造技术

1.1 粉体材料行业需求 本项目以1200kg自动粉体包装机为中心，采用先进的数字化设计技术，更新了袋体的设计，集成了先进的电器元件及自动智能控制系统，是新一代吨袋自动化包装设备，是实现无人工作面的核心关键设备。设备研发具有重大工程价值。 在粉体颗粒包装行业，20年之前，为小袋（100kg）为主包装转运，大袋包装是近年来采用的包装形式，限于袋体大等诸多原因，该环节一直人工运行。随着劳动力雇工成本攀升，由于用工短缺及工时居高不下，有毒、有害粉尘污染一直是困扰企业发展的瓶颈，改善劳动环境，提高员工劳动条件是迫切需要解决的问题。对于粉体行业吨袋包装环节，寻找合适的可替代人工的自动化设备迫在眉睫。 吨袋包装机是用于吨袋包装物料的大型称重的包装设备，它是集电子称重、自动脱袋、除尘于一体的多用途包装机。它的自动化程度高，包装精度高，包装速度可以调节，结构优越，独有的液压升降系统对处理吨袋包装显得尤为轻松，对后道工序的处理非常方便。吨袋包装机适用于矿产、化工、建材、粮食、饲料行业的物料吨袋包装用。 1.2粉体颗粒吨袋自动包装机设计 本项目中应用数字化设计，将极大的提升结构的设计及项目综合管理水平，保障设计质量，控制材料量，保证整个工程的实施。通过三维设计系统，模型可以非常便捷地建立和修改，能够有效地提高总体设计效率，通过协同设计有效地避免碰撞的发生，提升了设计质量，从技术手段上保证设计工期。通过以数据库为核心的设计，保证了模型中零部件的一致性和准确性，从设计上避免了管道零部件和材料的"错选"、"遗漏"、"数量缺少"等问题。采用虚拟方式进行运维模拟，加快开发速度及可靠性，进行虚拟培训。设计按装完成后，将具备与工程运行和维护相关的成品数据移交给业主，并与业主的现有系统结合的技术能力。 应用数字化和智能化设计制造方法，建立粉体行业的产品数字化和智能化设计制造平台。开发面向产品全生命周期的、网络环境下的数字化、智能化创新设计方法及技术，计算机辅助工程分析与工艺设计技术，设计、制造和管理的集成技术。 设计基本原则如下： (1) 积极采用新技术、新工艺、新材料、新设备； (2) 正确处理集中与分散、处理与利用、近期与远期的关系； (3) 以减量化、资源化、无害化为目标，尽可能采用清洁生产技术； (4) 应符合国家及地方现行的相关标准、规范的规定。 本项目实施采用自动化装备数字化设计与制造体系，对于自动化装备结构及其附属设备等，应用有限元分析，进行静力学、动力学、疲劳等，在此基础上，完成自动化装备关键部件优化再设计，拓扑优化及形状、形貌优化、尺寸优化、及动力优化等。

为了适应国内迅猛增长的包装需求，有关企业必须加大专业化包装线的技术研究和产品革新，更好的把握国内市场的发展机遇。本项目与中铝物流集团有限公司山东分公司合作，展开示范性研究及示范应用。 以中国铝业为例，全国40多家企业，每家有10条以上生产线，需要实现三氧化二铝的吨袋包装自动化。以中铝山东物流公司一条生产线计算，四班每班4个人，采用该设备后，每班仅需一人值班，为企业每年节约人员资金120万元，该设备初期价值估值100万元左右，当年即可收回成本。 自动包装机械与自动包装流水线的大量采用，可以实现高效率低费用的要求。作为发展最为迅速的经济实体，我国正在成长为世界的制造和包装中心，各类自动化包装生产线的需求将进一步提升。和国外包装线生产企业相比，国内厂家的生产线配套性能一致性、设备稳定性、使用寿命等方面还具有一定的差距。